BR112014013770B1

BR112014013770B1 - Dispositivo de liberação para conectar de forma liberável um objeto de fundo de poço, ferramenta de ajuste de fundo de poço para ajustar um objeto, e método para desconectar um objeto de fundo de poço

Info

Publication number: BR112014013770B1
Application number: BR112014013770-6A
Authority: BR
Inventors: Jørgen Hallundbæk; Rasmus Sommer
Original assignee: Welltec A/S
Priority date: 2011-12-21
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2021-06-22
Also published as: BR112014013770A8; CN104024559A; MY167144A; US20140332234A1; EP2795039A1; BR112014013770A2; RU2612373C2; AU2012357075A1; CN104024559B; RU2014126725A; EP2795039B1; CA2858470C; EP2607606A1; CA2858470A1; MX2014006796A; US9752401B2; DK2795039T3; AU2012357075B2; WO2013092799A1; MX342053B

Abstract

ferramenta de ajuste. a presente invenção refere-se a um dispositivo de liberação (10) para conectar de forma liberável um objeto de fundo de poço (80), tal como uma ferramenta de assentamento ou um tampão, a uma ferramenta de ajuste, o dispositivo de liberação estendendo-se entre uma extremidade proximal (10a) adaptada para ser acoplada à ferramenta de ajuste e uma extremidade distal (10b) adaptada para ser acoplada ao objeto de fundo de poço, o dispositivo de liberação compreendendo um elemento de base (16) estendendo-se em uma direção longitudinal e um elemento de conexão disposto em continuação ao elemento de base, o elemento de conexão (11) constituindo a extremidade distal do dispositivo de liberação e sendo adaptado para ser acoplado ao objeto de fundo de poço, em que o elemento de conexão é acoplado de forma liberável ao elemento de base por um mecanismo de liberação ativável (60). além disso, a invenção refere-se a uma ferramenta de ajuste de fundo de poço para ajustar um objeto em um fundo de poço e a um método para desconectar um objeto de fundo de poço.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de liberação para conectar de forma liberável um objeto de fundo de poço, tal como uma ferramenta de assentamento ou um tampão, a uma ferramenta de ajuste. Além disso, a invenção refere-se a uma ferramenta de ajuste de fundo de poço para ajustar um objeto em um poço e a um método para desconectar um objeto de fundo de poço.

TÉCNICA ANTERIOR

[002] As ferramentas de ajuste são usadas para ajustar, isto é, ancorar, tampões ou outros objetos no fundo do poço. Para fixar um tampão, uma ferramenta de ajuste pode ser conectada a uma ferramenta de assentamento acoplada ao tampão a ser fixado. Quando o tampão é posicionado na posição desejada no fundo do poço, uma força axial é aplicada através da ferramenta de assentamento ao tampão, pela qual o tampão é fixado no fundo do poço e a ferramenta de assentamento e/ou a ferramenta de ajuste são/é liberada(s) a partir do tampão.

[003] No entanto, se o processo de ajuste falha, por exemplo, devido ao mal funcionamento do sistema mecânico do tampão ou da ferramenta de ajuste, o tampão não pode ser fixado apropriadamente, pelo qual a ferramenta de ajuste não é liberada a partir do tampão. No caso de conexão a um tampão parcialmente fixado, pode ser muito difícil, ou simplesmente impossível, extrair a ferramenta de ajuste a partir do poço, e então ferramentas especiais são requeridas. A fim de recuperar uma ferramenta presa, um equipamento mais pesado tendo mais força é necessário para puxar a ferramenta para fora, ou se a ferramenta de ajuste presa permanece presa, a ferramenta tem que ser perfurada, resultando no tempo de produção oneroso ser perdido. A partir do US 1,470,114 uma ferramenta de pesca para poços para efetuar a preensão segura de hastes de bombeio é conhecida.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[004] É um objetivo da presente invenção superar totalmente ou parcialmente as desvantagens e inconvenientes acima da técnica anterior. Mais especificamente, é um objetivo proporcionar uma ferramenta de ajuste melhorada que pode ser liberada a partir de um objeto de fundo de poço, tal como uma ferramenta de assentamento ou um tampão no caso de um mal funcionamento no sistema mecânico e/ou hidráulico do tampão ou ferramenta de ajuste, de modo que a ferramenta de ajuste não fique presa no fundo do poço.

[005] Os objetivos acima, juntos com numerosos outros objetivos, vantagens e aspectos, que serão evidentes a partir da descrição acima, são realizados por uma solução de acordo com a presente invenção por um dispositivo de liberação para conectar de forma liberável um objeto de fundo de poço, tal como uma ferramenta de assentamento ou um tampão, a uma ferramenta de ajuste, o dispositivo de liberação estendendo-se entre uma extremidade proximal adaptada para ser acoplada à ferramenta de ajuste e uma extremidade distal adaptada para ser acoplada ao objeto de fundo de poço, o dispositivo de liberação compreendendo: - um elemento de base estendendo-se em uma direção longitudinal, e - um elemento de conexão disposto em continuação ao elemento de base, o elemento de conexão constituindo a extremidade distal do dispositivo de liberação e sendo adaptado para ser acoplado ao objeto de fundo de poço. em que o emento de conexão é acoplado de forma liberável ao elemento de base por um mecanismo de liberação ativável.

[006] Em uma modalidade, o mecanismo de liberação ativável pode compreender uma luva de travamento ativável deslizável na direção longitudinal e um elemento chave tendo uma pluralidade de dedos chaves flexíveis em uma direção radial para dentro e adaptado para travar sobre o elemento de conexão, a flexibilidade para dentro dos dedos chaves sendo controlada pela posição do dispositivo de liberação.

[007] Em outra modalidade, o mecanismo de liberação pode compreender ainda uma mola de liberação forçando a luva de trava- mento e o elemento chave em direções mutuamente opostas, pela qual na ativação da luva de travamento, a mola de liberação é adaptada para forçar a luva de travamento em uma posição de liberação, deste modo ativando o mecanismo de liberação e permitindo a separação do elemento de conexão a partir do elemento de base.

[008] No presente documento, um objeto de fundo de poço co nectado com o elemento de conexão pode ser separado do restante do dispositivo de liberação ativando o mecanismo de liberação, deste modo desengatando os dedos chaves a partir do elemento de conexão.

[009] Em uma modalidade, o mecanismo de liberação pode ser um mecanismo de liberação mecânico ativado hidraulicamente.

[0010] Também, a luva de travamento ativável pode ser ativada hidraulicamente.

[0011] Em outra modalidade, a luva de travamento ativável pode ser ativada hidraulicamente por injeção de um fluido hidráulico dentro de um espaço expansível, definido pelo menos parcialmente, por uma face de pistão da luva de travamento, pela qual o fluido hidráulico suprido sob pressão ao espaço expansível forçará a luva de travamento em uma direção para a extremidade distal do dispositivo de liberação, deste modo comprimindo a mola de liberação.

[0012] Além disso, o elemento de base pode compreender um ca nal de fluido para suprir o fluido hidráulico ao espaço expansível.

[0013] Além do mais, a luva de travamento ativável pode ser dis posta de forma deslizável em torno pelo menos em parte do elemento de base, e em que o espaço expansível é pelo menos parcialmente definido pelo elemento de base e a face de pistão da luva de trava- mento.

[0014] Além disso, o elemento de base pode compreender um furo anular circundando uma peça central saliente do elemento de base estendendo-se na direção longitudinal, e a luva de travamento ativável pode ser disposta de forma deslizável em torno da peça central saliente e disposta de forma deslizável entre uma posição de travamento, em que a luva de travamento pode impedir o movimento radial para dentro dos dedos chaves, e uma posição de liberação, em que os dedos chaves podem ser flexíveis para dentro.

[0015] Também, o elemento chave pode circundar a luva de tra- vamento ativável.

[0016] Além do mais, parte da luva de travamento ativável pode encerrar parte do furo anular, deste modo provendo o espaço expansível adaptado para ser expandido pelo suprimento do fluido hidráulico através do canal de fluido provido no elemento de base, pelo qual a luva de travamento pode ser forçada na direção longitudinal para a extremidade distal do dispositivo de liberação e deste modo ativada, e em que uma mola de liberação pode ser adaptada para forçar a luva de travamento ativada em uma direção oposta à posição de liberação quando o suprimento de fluido hidráulico é concluído.

[0017] No presente documento, um objeto de fundo de poço co nectado com o elemento de conexão pode ser separado do dispositivo de liberação desengatando os dedos chaves a partir do elemento de conexão quando o suprimento de fluido hidráulico é concluído.

[0018] Em uma modalidade, o elemento de base pode compreen der um pino saliente radial impedindo a mola de liberação de forçar a luva de travamento na direção distante a partir da extremidade distal do dispositivo de liberação e para a posição de liberação antes da luva de travamento ativável ser ativada.

[0019] Em outra modalidade, o pino pode ser um pino elástico adaptado para pausar quando o fluido hidráulico é suprido à câmara anular e a luva de travamento pode ser forçada na direção longitudinal para a extremidade distal do dispositivo de liberação.

[0020] Além disso, a luva de travamento pode compreender uma fenda guia cooperando com o pino, pela qual a luva de travamento pode ser girada quando a luva de travamento é forçada em direção à extremidade distal do dispositivo de liberação pelo suprimento de um fluidohidráulico à câmara expansível.

[0021] A dita fenda guia pode ser uma fenda j.

[0022] Em uma modalidade, o elemento de conexão pode com preender um primeiro recesso provido em uma superfície externa do mesmo para proporcionar um pescoço de acabamento.

[0023] Em outra modalidade, o elemento de conexão pode com preender um segundo recesso voltado para dentro, disposto internamente no elemento de conexão, deste modo constituindo um pescoço de acabamento.

[0024] Ainda em outra modalidade, uma extremidade da luva de travamento definindo a câmara expansível pode compreender um flange provendo uma face de pistão voltada para a câmara expansível.

[0025] Também, a mola de liberação pode confinar o flange da lu va de travamento e uma extremidade do elemento chave, deste modo forçando a luva de travamento e o elemento chave em direções mutuamente opostas.

[0026] Além disso, os dedos chaves podem compreender saliên- cias em uma extremidade distal para engatar um recesso do elemento de conexão.

[0027] Além do mais, a câmara expansível pode ser conectada fluidamente com o poço através de uma válvula de controle de influxo e a pressão no poço pode ser usada para suprir fluido hidráulico à câ-maraexpansível.

[0028] Além disso, o elemento de conexão pode ter uma rosca ex terna adaptada para ser conectada a um objeto de fundo de poço, tal como uma ferramenta de assentamento ou tampão.

[0029] Também, a rosca externa do elemento de conexão pode estar de acordo com o padrão Baker E4-20 ou Baker E4-10.

[0030] Além do mais, os dedos chave podem engatar um recesso no elemento de conexão.

[0031] A invenção também refere-se a uma ferramenta de ajuste de fundo de poço para ajustar um objeto, tal como um tampão, em um poço, a ferramenta de ajuste de fundo de poço estendendo-se entre uma extremidade proximal adaptada para ser acoplada a uma mola de ferramenta e uma extremidade distal voltada para o objeto a ser fixado, a ferramenta de ajuste de fundo de poço compreendendo: - um cilindro de curso definindo uma câmara de pistão, - um pistão hidráulico sendo disposto de forma deslizável na câmara de pistão para proporcionar uma força na direção longitudinal pelo suprimento de um fluido hidráulico à câmara de pistão, e - uma primeira haste de pistão estendendo-se a partir do pistão hidráulico, em que a ferramenta de ajuste de fundo de poço pode compreender um dispositivo de liberação de acordo com a invenção para conectar de forma liberável a haste de pistão com um objeto de fundo de poço.

[0032] A dita ferramenta de ajuste de fundo de poço pode compre- ender um sistema hidráulico compreendendo uma unidade de bomba acionada por um motor elétrico para suprir um fluido hidráulico à câmara de pistão.

[0033] Também, a ferramenta de ajuste de fundo de poço pode compreender ainda um sistema hidráulico compreendendo uma unidade de bomba acionada por um motor elétrico, e a unidade de bomba pode ser adaptada para suprir um fluido hidráulico à câmara de pistão e ao espaço expansível do dispositivo de liberação, pelo qual o suprimento do fluido hidráulico ao espaço expansível ativa a luva de trava- mento.

[0034] Também, o pistão hidráulico pode percorrer até 400 mm na direção axial no cilindro de curso.

[0035] Em uma modalidade, o cilindro de curso pode compreender uma segunda câmara e uma segunda haste de pistão estendendo-se a partir do pistão hidráulico oposto à primeira haste de pistão e para dentro da segunda câmara.

[0036] A dita segunda câmara do cilindro de curso pode ter uma pressão interna substancialmente igual a uma pressão no poço, pelo qual as forças exercidas sobre a primeira haste de pistão pela pressão no poço podem ser substancialmente equilibradas pela força exercia sobre a segunda haste de pistão pela pressão na segunda câmara.

[0037] No presente documento, a força requerida para mover o pistão hidráulico pode ser reduzida na medida em que a força exercida sobre a haste de pistão apontando na direção de movimento do pistão hidráulico pela pressão no poço pode ser substancialmente compensada pela força exercia sobre a haste de pistão oposta pela pressão no poço.

[0038] Além disso, a ferramenta de ajuste de fundo de poço pode compreender um primeiro canal de fluido longitudinal provido na parede do cilindro de curso para suprir um fluido hidráulico à câmara de pistão a fim de empurrar o pistão hidráulico em uma direção para a extremidade proximal da ferramenta de ajuste de fundo de poço.

[0039] A ferramenta de ajuste de fundo de poço também pode compreender um segundo canal de fluido longitudinal provido na parede do cilindro de curso para suprir um fluido hidráulico à câmara de pistão, a fim de empurrar o pistão hidráulico em direção a extremidade distal da ferramenta de ajuste de fundo de poço.

[0040] Em uma modalidade, a primeira haste de pistão pode com preender um canal de fluido para suprir o fluido hidráulico ao dispositivo de liberação.

[0041] O dito canal de fluido da primeira haste de pistão pode es tar em comunicação fluida com a câmara de pistão e o canal de fluido do elemento de base, pelo qual o fluido hidráulico pode ser suprido ao dispositivo de liberação através do canal de fluido da primeira haste de pistão.

[0042] Também, o canal de fluido pode ser um furo central esten dendo-se na direção longitudinal da haste de pistão.

[0043] A ferramenta de ajuste de fundo de poço de acordo com a invenção pode compreender ainda um elemento de travamento com-preendendo uma pluralidade de dedos de travamento flexíveis em uma direção radial e adaptado para travar sobre o recesso na superfície externa do elemento de conexão do dispositivo de liberação quando o pistão hidráulico é empurrado em todo o caminho em direção à extremidade proximal da ferramenta de ajuste de fundo de poço.

[0044] Além disso, os dedos de travamento podem travar sobre um recesso em uma superfície externa do elemento de conexão quando o pistão hidráulico está na posição totalmente em curso ascendente.

[0045] Em uma modalidade, a ferramenta de ajuste de fundo de poço pode compreender ainda um elemento espaçador estendendo-se a partir do cilindro de curso em direção à extremidade distal da ferramenta de ajuste de fundo de poço.

[0046] Em outra modalidade, a ferramenta de ajuste de fundo de poço de acordo com a invenção pode compreender uma unidade de acionamento para acionar toda a ferramenta de ajuste de fundo de poço para frente em um poço.

[0047] Finalmente, a presente invenção refere-se a um método para desconectar um objeto de fundo de poço, tal como uma ferramenta de assentamento ou tampão, a partir de uma ferramenta de ajuste de fundo de poço de acordo com a invenção, o método compreendendo as etapas de: - suprir um fluido hidráulico ao dispositivo de liberação, pelo qual a luva de travamento é forçada em direção à extremidade distal do dispositivo de liberação enquanto sendo girada em torno de um eixo longitudinal, - concluir o suprimento de fluido hidráulico ao dispositivo de liberação, pelo qual a mola de liberação força a luva de travamento em uma posição de liberação permitindo o movimento radial para dentro dos dedos chaves, e - aplicar uma força de tração ao dispositivo de liberação movendo o pistão hidráulico ou puxar toda a ferramenta de ajuste de fundo de poço, pelo qual os dedos chaves são forçados a sair de engate com o elemento de conexão.

[0048] Em uma modalidade, a força de tração requerida para for çar os dedos chaves a sair de engate com o elemento de conexão pode ser de 100 kg a 300 kg, preferivelmente aproximadamente 250 kg.

[0049] No presente documento, a desconexão não intencional en tre o elemento chave e o elemento de conexão pode ser evitada.

BREVE DECRIÇÃO DOS DESENHOS

[0050] A invenção e suas muitas vantagens serão descritas em mais detalhe abaixo com referência aos desenhos esquemáticos em anexo, que para fim de ilustração mostram algumas modalidades não limitantes e em que

[0051] a Fig. 1 mostra uma ferramenta de ajuste de fundo de poço provida com um dispositivo de liberação,

[0052] a Fig. 2a mostra um dispositivo de liberação para acoplar de forma liberável um objeto de fundo de poço a uma ferramenta de ajuste,

[0053] a Fig. 2b mostra o dispositivo de liberação com a luva de travamento em uma posição de travamento,

[0054] a Fig. 2c mostra o dispositivo de liberação com a luva de travamento tendo sido movido para uma posição de liberação,

[0055] a Fig. 3a mostra a posição do pino na fenda guia antes da luva de travamento ser ativada,

[0056] a Fig. 3b mostra a posição do pino na fenda guia quando a luva de travamento é ativada e em uma posição de travamento;

[0057] a Fig. 3c mostra a posição do pino na fenda guia quando a luva de travamento está na posição de liberação,

[0058] a Fig. 4 mostra a ferramenta de ajuste de fundo de poço inserida em um poço com um objeto a ser conectado com o dispositivo de liberação, e

[0059] a Fig. 5 mostra outra modalidade do dispositivo de libera ção.

[0060] Todas as figuras são altamente esquemáticas e não neces sariamente em escala, e elas mostram somente as partes que são ne-cessárias a fim de elucidar a invenção, outras partes sendo omitidas ou simplesmente sugeridas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0061] A Fig. 1 mostra uma ferramenta de ajuste de fundo de poço 1 estendendo-se entre uma extremidade proximal 1a e uma extremi- dade distal 1b. A extremidade proximal 1a constitui uma interface para a mola de ferramenta remanescente, e a extremidade distal 1b confronta o objeto 80 a ser fixado durante uso, como mostrado na Fig. 4. A ferramenta de ajuste de fundo de poço 1 compreende um cilindro de curso 20 constituindo a maior parte da extensão longitudinal da ferramenta de ajuste de fundo de poço 1 e um elemento espaçador 25 estendendo-se a partir do cilindro de curso 20 em direção à extremidade distal 1b da ferramenta de ajuste de fundo de poço 1. O cilindro de curso 20 define uma câmara de pistão 201 em que um pistão hidráulico 22 é disposto de forma deslizável e móvel entre uma posição de curso descendente, em que o pistão hidráulico 22 é empurrado em todo o caminho em direção à extremidade distal 1b da ferramenta de ajuste de fundo de poço 1, como mostrado na Fig. 1, e uma posição de curso ascendente, em que o pistão hidráulico 22 é empurrado em todo o caminho em direção à extremidade proximal 1a da ferramenta de ajuste de fundo de poço 1. Ao injetar um fluido hidráulico dentro da câmara de pistão nos respectivos lados do pistão hidráulico, o pistão hidráulico provê uma força tanto na direção de curso ascendente para a posição de curso ascendente ou na direção de curso descendente para a posição de curso descendente. Quando o pistão hidráulico mo-ve-se na direção de curso ascendente, o fluido hidráulico é bombeado a partir do lado proximal do pistão hidráulico para o lado sisal do pistão hidráulico por uma unidade de bombeamento 32, como mostrado na Fig. 4. Por outro lado, quando o pistão hidráulico move-se na direção de curso descendente, o fluido hidráulico é bombeado a partir do lado distal do pistão hidráulico para o lado proximal do pistão hidráulico. A unidade de bombeamento 32 mostrada na Fig. 4 é conectada fluida-mente com a câmara de pistão 201 através dos canais de fluido 27, 28 providos na parede do cilindro de curso 20.

[0062] A seguir, o lado do pistão hidráulico voltado para a extremi- dade distal da ferramenta de ajuste de fundo de poço da Fig. 1 é referido como o lado distal 22a, e o lado do pistão hidráulico voltado para a extremidade proximal da ferramenta de ajuste de fundo de poço é referido como o lado proximal 22b. A partir do pistão hidráulico 22, uma primeira haste de pistão 21 estende-se em direção à extremidade distal 1b da ferramenta de ajuste de fundo de poço 1. Na extremidade da primeira haste de pistão oposta ao pistão hidráulico 22, um dispositivo de liberação 10 é provido. Na Fig. 1, o cilindro de curso pode compreender uma segunda câmara 202 e uma segunda haste de pistão 23 estendendo-se a partir do pistão hidráulico em uma direção oposta à da primeira haste de pistão 21. A segunda gaste de pistão 23 estende- se para dentro de uma segunda câmara 202, cuja segunda câmara pode ter uma pressão interna substancialmente igual a uma pressão no poço. No presente documento, as forças exercidas sobre a primeira haste de pistão pela pressão no poço podem ser substancialmente equilibradas pela força exercida sobre a segunda haste de pistão pela pressão na segunda câmara 202.

[0063] O dispositivo de liberação 10 é adaptado para acoplar a fer ramenta de ajuste ao objeto de fundo de poço a ser fixado como descrito a seguir. O dispositivo de liberação 10 da Fig. 2a estende-se entre uma extremidade proximal 10a que é acoplada à primeira haste de pistão 21 da ferramenta de ajuste de fundo de poço 1 e uma extremidade distal 10b para ser acoplada ao objeto de fundo de poço, tal como uma ferramenta de assentamento ou um tampão. O dispositivo de liberação 10 compreende um elemento de base 16 estendendo-se em uma direção longitudinal e sendo acoplado de forma liberável a um elemento de conexão 11, a fim de ser conectado ao objeto de fundo de poço. O elemento de conexão 11 é disposto na continuação do elemento de base 16 e assim constitui e extremidade distal 10b do dispositivo de liberação 10.

[0064] Para ser capaz de liberar o elemento de conexão, o disposi tivo de liberação compreende um mecanismo de liberação ativável 60 compreendendo uma luva de travamento ativável 14, um elemento chave 13 circundando a luva de travamento ativável 14, e uma mola de liberação 15 forçando a luva de travamento 14 e o elemento chave 13 em direções mutuamente opostas. O mecanismo de liberação 60 é retido em um furo anular 161 circulando uma peça central saliente 12 do elemento de base 16, pela qual, em particular a luva de travamento 14, é móvel na direção longitudinal do dispositivo de liberação 10 ao longo da peça central 12. Como mostrado na Fig. 2a, o elemento de base 16 é construído de duas peças em cooperação, a saber, a peça central 12 e uma peça de base 16a, unidas por uma conexão roscada 124. Pela peça central 12 que é construída como uma peça individual, as peças do mecanismo de liberação 60 podem ser facilmente colocadas no lugar antes de montar o elemento de base 16.

[0065] Em direção à extremidade distal 10b do dispositivo de libe ração 10, a peça central 12 compreende um flange 125 provendo uma parada, deste modo restringindo mais movimento longitudinal da luva de travamento 14 e o elemento chave 13. O elemento chave 13 compreende uma pluralidade de dedos chaves 131 compreendendo as saliências 132. Os dedos chaves 131 são flexíveis em uma direção radial para dentro, e as saliências 132 são adaptadas para travar sobre um recesso 111 no elemento de conexão 11. Além disso, quando a luva de travamento 14 está na posição mostrada nas Figs. 2a e 2b, os dedos chaves 131 são impedidos de movimento para dentro radial e a luva de travamento 14 é dita estar em uma posição de travamento. Ao restringir os dedos chaves 131 do movimento radial para dentro e ao mesmo tempo ao restringir o movimento longitudinal do elemento de travamento para além do flange 125 da peça central 12 do elemento de base 16, o elemento de conexão 11 é acoplado de forma liberável ao elemento de base 16.

[0066] Para liberar o elemento de conexão 11 a partir do elemento de base 16, a luva de travamento tem que ser movida para uma posição de liberação, como mostrado na Fig. 2c. Quando a luva de trava- mento está na posição de liberação, os dedos chaves 131 podem ser inclinados radialmente para dentro aplicando uma força de tração ao elemento de conexão 11.

[0067] A Fig. 4 mostra a ferramenta de ajuste de fundo de poço 1 inserida dentro de um poço 70 com o objeto 80 a ser fixado conectado com o dispositivo de liberação 10. Com referência novamente à Fig. 1 e à vista aumentada de parte do dispositivo de liberação mostrado na Fig. 2a, a luva de travamento 14 está na posição de travamento, pela qual o elemento de conexão 11 é travado ao elemento de base 16 do dispositivo de liberação 10. Para fixar um objeto, tal como um tampão, um ferramenta de assentamento é frequentemente provida entre o dispositivo de liberação e o tampão. Nesse caso, o dispositivo de liberação é conectado à ferramenta de assentamento e, assim, indiretamente ao tampão. Para fixar o objeto, o dispositivo de liberação 10 é puxado na direção de curso ascendente injetando um fluido hidráulico dentro da câmara de pistão 201 sobre o lado distal 22a do pistão hidráulico 22, pelo qual o pistão hidráulico move-se na direção de curso ascendente. O fluido hidráulico é suprido à câmara de pistão 201 sobre o lado distal 22a do pistão hidráulico 22 através do canal de fluido 28 provido na parede do cilindro de curo 20. O fluido hidráulico ao entrar na câmara de pistão sobre o lado distal do pistão hidráulico também entrará em um canal de fluido 211 provido na primeira haste de pistão 21. O canal de fluido 211 está em comunicação fluida com o dispositivo de liberação 10 e supre o fluido hidráulico ao canal de fluido 121 no elemento de base 16. O canal de fluido 121 está em comunicação fluida com o espaço expansível 18, e o fluido hidráulico suprido sob pressão ao espaço expansível assim forçará a luva de travamento em uma direção para a extremidade distal do dispositivo de liberação, deste modo comprimindo a mola de liberação. Ao mover a luva de tra- vamento em direção à extremidade distal, a luva de travamento é mantida em uma posição de travamento, uma vez que os dedos chaves 131 continuam a ser restritos do movimento radial para dentro.

[0068] Nas figuras 3a e 3b, a fenda guia 141, provida na luva de travamento, e um pino 123 estendendo-se radialmente a partir do elemento de base são mostrados. O pino 123 estende-se para dentro da fenda guia 141 e coopera com a fenda guia seguindo o caminho da fenda. Quando a luva de travamento é movida em direção à extremidade distal do dispositivo de liberação pelo fluido hidráulico, a luva de travamento é girada levemente devido à cooperação entre o pino 123 e a fenda guia 141 na forma de j, também referida como uma fenda j. Assim, o pino move-se na fenda a partir de uma extremidade da fenda, como mostrado na Fig. 3a, para uma posição intermediária como mostrado na Fig. 3b. Por este movimento da luva de travamento 14, a luva de travamento é dita ser ativada na medida em que o pino 123 estendendo-se para dentro da fenda guia 141 não mais restringe o movimento da luva de travamento 14 em direção à extremidade proximal do dispositivo de liberação devido à força da mola de liberação e se a pressão hidráulica sobre a luva de travamento é liberada. Na posição da luva de travamento 14, mostrada na Fig. 3a, a luva de travamento 14 não pode se mover em direção à extremidade proximal 10a do dispositivo de liberação 10 devido ao pino 123, enquanto que na posição mostrada na Fig. 3b, a luva de travamento 14 não é mais restrita de movimento nesta direção. Quando a mola de liberação 15 força a luva de travamento 14 em direção à extremidade proximal 10a do dispositivo de liberação 10, o pino 123 move-se para a outra extremidade da fenda guia 141, como mostrado na Fig. 3c e como será ainda descrito a seguir. A funcionalidade do pino de cooperação e da fenda guia pode ser substituída por um pino elástico impedindo o movimento longitudinal da luva de travamento antes da ativação. Ao usar o pino elástico, a ativação da luva de travamento pelo suprimento de fluido hidráulico ao dispositivo de liberação resultará na ruptura do pino elástico, pelo qual a luva de travamento pode se mover livremente.

[0069] É sabido pelo versado na técnica que os objetos a serem fixados em um poço, tal como um tampão, podem ser de projetos variados, aplicando numerosos mecanismos de ancoragem diferentes. No entanto, comum à maioria dos objetos a serem fixados é que após o ajuste do objeto, uma parte do objeto é separada a partir da parte do objeto que compreende o mecanismo de ancoragem atual. A parte separada do objeto pode assim ser recuperada a do poço.

[0070] Ao ajustar o objeto no poço, o dispositivo de liberação 10 mostrado na Fig. 2b é puxado na direção de curso ascendente, como explicado acima. Como a ferramenta de assentamento ou o objeto que é fixado é conectada roscadamente a uma rosca externa 112 do elemento de conexão 11, parte da ferramenta de assentamento ou do objeto que está sendo fixado confina o elemento espaçador 25, pelo qual o mecanismo de ancoragem do objeto a ser fixado é ativado e o objeto fixo no poço, como já é prontamente entendido por um versado na técnica. Além disso, o ajuste do objeto separa a ferramenta de assentamento e/ou uma parte do objeto a partir da parte do objeto compreendendo o mecanismo de ancoragem. Assim, se o processo de ajuste prossegue como planejado, será possível mover o pistão hidráulico da ferramenta de ajuste de fundo de poço em todo o caminho para a posição de curso ascendente. Quando o pistão hidráulico 22 da Fig. 1 está na posição de curso ascendente, o dispositivo de liberação 10 é movido para uma posição extrema no interior do elemento espaçador 25 oposta à abertura, como mostrado na Fig. 2c. Dentro desta parte do elemento espaçador 25, um elemento de travamento 17 compreendendo uma pluralidade de dedos de travamento flexíveis 171 é provida. Os dedos de travamento flexíveis 171 são deslocáveis em uma direção radial para fora. Quando o dispositivo de liberação 10 é movido para a posição extrema acima mencionada para o interior do elementoespaçador 25, os dedos de travamento flexíveis 171 são inclinados em uma direção radial para fora, pela qual o elemento de tra- vamento 17 engata o dispositivo de liberação 10.

[0071] Como mostrado na Fig. 2c, os dedos de travamento flexí veis 171 engatam um recesso 113 em uma superfície externa do elemento de conexão 11, deste modo fixando o dispositivo de liberação. O elemento de conexão 11 assim compreende dois pescoços de acabamento separados constituídos pelo recesso voltado para dentro 111 disposto internamente no elemento de conexão e pelo recesso voltado para fora 113 provido na superfície externa do elemento de conexão 11, como descrito acima. Cada um do recesso voltado para dentro 111 e do recesso voltado para fora 113 pode ser usado para acabar o elemento de conexão e assim o objeto de fundo de poço.

[0072] Se o ajuste do objeto não separar a ferramenta de assen tamento e/ou uma parte do objeto a partir da parte do objeto compreendendo o mecanismo de ancoragem, e o mecanismo de ancoragem for parcialmente ativado obstruindo a recuperação da ferramenta de ajuste de fundo de poço, o dispositivo de liberação pode ser ativado para desengatar a ferramenta de ajuste de fundo de poço a partir da ferramenta de assentamento e/ou objeto, deixando assim uma parte do dispositivo de liberação, isto é, o elemento de conexão, no poço.

[0073] Para ativar o dispositivo de liberação mostrado na Fig. 1, o suprimento de fluido hidráulico à câmara de pistão 201, e assim ao dispositivo de liberação, é concluído. Quando o fluido hidráulico não mais exerce uma força sobre a luva de travamento 14 mostrada na Fig. 2a, a luva de travamento 14 é forçada em direção à extremidade proximal 10a do dispositivo de liberação 10 para a posição de liberação pela mola de liberação 15. Na posição de liberação, a luva de tra- vamento 14 não mais impede os dedos chaves 131 de movimento radial para dentro, como mostrado na Fig. 2c. Subsequentemente, a aplicação de uma força de tração ao elemento de conexão pode resultar no elemento de conexão ser desengatado a partir do elemento de base. A força de tração pode ser requerida ao puxar toda a mola de liberação compreendendo a ferramenta de ajuste de fundo de poço, como descrito abaixo. O desengate do elemento de conexão pode re-querer uma força de tração substancial na magnitude de 100 a 300 kg para impedir o desengate não intencional. Quando o elemento de conexão foi desengatado, o restante da ferramenta de ajuste de fundo de poço é liberado a partir da ferramenta de assentamento e/ou do objeto que é fixado e a ferramenta de ajuste de fundo de poço pode ser recuperada a partir do poço.

[0074] Similarmente, o suprimento de fluido hidráulico ao dispositi vo de liberação pode ser concluído quando o elemento de travamento 17 engata o elemento de conexão e deste modo fixa o dispositivo de liberação 10. Como o elemento de travamento 17 segura o elemento de conexão 11, não é necessário manter a luva de travamento 14 na posição de travamento para impedir o desengate do elemento de conexão 11 a partir do elemento de base 16. Como descrito acima, o término do suprimento de fluido hidráulico resulta na luva de travamen- to forçada para a posição de liberação pela mola de liberação 15, pela qual o mecanismo de liberação 60 não mais retém o elemento de conexão 11.

[0075] A Fig. 4 mostra a ferramenta de ajuste de fundo de poço 1 inserida em um revestimento 160 em um poço 70. Além do acima, a ferramenta de ajuste de fundo de poço 1 mostrada compreende uma unidade de bombeamento 32 para bombear fluido hidráulico para dentro do cilindro de curso 20 sobre os respectivos lados do pistão hidráulico, uma seção de ancoragem 30 para ancorar a ferramenta de ajuste de fundo de poço 1 no poço 70, e uma unidade de acionamento 40 para acionar toda a ferramenta de ajuste de fundo de poço 1 para frente nas seções de inclinação de um poço 70. Dependendo dos requisitosespecíficos da operação de ajuste, a ferramenta de fundo de poço pode ser provida com ou sem a unidade de acionamento 40 e/ou a seção de ancoragem 30.

[0076] Na Fig. 5, o elemento de conexão 11 tem uma parte central 11a tendo um flange. As saliências 132 dos dedos chaves 131 do elemento chave 13 engatam um recesso 111 no elemento de conexão 11 provido pelo flange 19. A luva de travamento 14 é disposta na cavidade anular no elemento de base 16, e a mola 15 é disposta entre a luva de travamento e os dedos chaves, e o dispositivo de liberação 10 deste modo restringe ainda o movimento longitudinal da luva de travamen- to 14 e do elemento chave 13. Os dedos chaves 131 são flexíveis em uma direção radial para dentro, e as saliências 132 são adaptadas para travar sobre um recesso 111 no elemento de conexão 11. Além disso, quando a luva de travamento 14 está na posição mostrada na Fig. 5, os dedos chaves 131 são impedidos do movimento radial para dentro, e a luva de travamento 14 é dita estar na posição de travamento. Ao restringir os dedos chave 131 do movimento radial para dentro e ao mesmo tempo ao restringir o movimento longitudinal do elemento de travamento, o elemento de conexão 11 é acoplado de forma liberável ao elemento de base 16. No evento em que o dispositivo de liberação 10 cai ou solta intencionalmente ou não intencionalmente a partir do objeto de fundo de poço, o flange 19 e o recesso 11 podem ser usados como um pescoço de acabamento para recuperar o objeto de fundo de poço.

[0077] Por fluido ou fluido de poço entende-se qualquer tipo de fluido que pode estar presente no fundo de poços de óleo ou gás, tais como gás natural, óleo, lama de óleo, óleo bruto, água etc.. Por gás entende-se qualquer tipo de composição de gás presente em um poço, completação, ou furo aberto, e por óleo entende-se qualquer tipo de composição de óleo, tais como óleo bruto, um fluido contendo óleo etc.. Os fluidos de gás, óleo e água podem assim, todos, compreender outros elementos ou substâncias do que gás, óleo e/ou água, respectivamente.

[0078] Por um revestimento entende-se qualquer tipo de tubo, tu bulação, tubular, revestimento terminal, coluna etc. usada no fundo do poço em relação à produção de óleo ou gás natural.

[0079] No evento em que as ferramentas não são submergíveis em todo o caminho dentro do revestimento, um trator de fundo de poço pode ser usado para empurrar as ferramentas em todo o caminho para a posição no poço. Um trator de fundo de poço é qualquer tipo de ferramenta de acionamento capaz de empurrar ou puxar ferramentas em um fundo de poço, tal como um Well Tractor®.

[0080] Embora a invenção tenha sido descrita acima em conexão com as modalidades preferidas da invenção, será evidente a um versado na técnica que várias modificações são concebíveis sem sair da invenção como definido pelas seguintes reivindicações.

Claims

1. Dispositivo de liberação (10) para conectar de forma libe- rável um objeto de fundo de poço (80), tal como uma ferramenta de assentamento ou um tampão, para uma ferramenta de ajuste, o dispositivo de liberação estendendo-se entre uma extremidade proximal (10a) adaptada para ser acoplada à ferramenta de ajuste e uma extremidade distal (10b) adaptada para ser acoplada ao objeto de fundo de poço, o dispositivo de liberação compreendendo: - um elemento de base (16) estendendo-se em uma direção longitudinal, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de liberação compreende ainda: - um elemento de conexão (11) disposto em continuação ao elemento de base, o elemento de conexão constituindo a extremidade distal do dispositivo de liberação e sendo adaptado para ser acoplado ao objeto de fundo de poço, em que o elemento de conexão é acoplado de forma liberá- vel ao elemento de base por um mecanismo de liberação ativável (60) compreendendo uma luva de travamento (14) ativável deslizável na direção longitudinal e um elemento chave (13) tendo uma pluralidade de dedos chaves (131) flexíveis em uma direção radial para dentro e adaptados para trancar sobre o elemento de conexão, a flexibilidade para dentro dos dedos chaves sendo controlada pela posição da luva de travamento, e em que o mecanismo de liberação compreende ainda uma mola de liberação (15) forçando a luva de travamento e o elemento chave em direções mutuamente opostas, e onde a luva de tra- vamento ativável é ativada hidraulicamente por injeção de um fluido hidráulico dentro de um espaço expansível (18) definido, pelo menos parcialmente, por uma face de pistão (142) da luva de travamento, pela qual o fluido hidráulico suprido sob pressão ao espaço expansível força a luva de travamento em uma direção para a extremidade distal do dispositivo de liberação, deste modo comprimindo a mola de liberação, e em que a ativação da luva de travamento faz com que a mola de liberação force a luva de travamento em uma posição de liberação, deste modo ativando o mecanismo de liberação e permitindo a separação do elemento de conexão a partir do elemento de base.

2. Dispositivo de liberação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de base compreende um fluido de canal (121) para suprir o fluido hidráulico ao espaço expansível.

3. Dispositivo de liberação de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a luva de travamento ativável é disposta deslizavelmente em torno pelo menos em parte do elemento de base, e em que o espaço expansível é pelo menos parcialmente definido pelo elemento de base e a face de pistão da luva de travamento.

4. Dispositivo de liberação de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o elemento de base compreende um furo anular (161) circulando uma peça central saliente (12) do elemento de base estendendo-se na direção longitudinal, e a luva de travamento ativável é disposta deslizavelmen- te em torno da peça central saliente e disposta deslizavelmente entre uma posição de travamento, em que a luva de travamento impede o movimento radial para dentro dos dedos chaves, e uma posição de liberação, em que os dedos chaves são flexíveis para dentro.

5. Dispositivo de liberação de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que parte da luva de travamento ativável encerra parte do furo anular, deste modo provendo um espaço expansíveladaptado para ser expandido pelo suprimento do fluido hidráulico através do canal de fluido provido no elemento de base, pelo qual a luva de travamento é forçada na direção longitudinal para a extremida- de distal do dispositivo de liberação e deste modo ativada, e em que uma mola de liberação (15) é adaptada para forçar a luva de trava- mento ativada em uma direção oposta para a posição de liberação quando o suprimento de fluido hidráulico é concluído.

6. Dispositivo de liberação de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o elemento de base compreende um pino saliente radial (123) impedindo a mola de liberação de forçar a luva de travamento na direção distante da extremidade distal do dispositivo de liberação e para a posição de liberação antes da luva de travamento ativável ser ativada.

7. Dispositivo de liberação de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a luva de travamento compreende uma fenda guia (141) cooperando com o pino, pela qual a luva de trava- mento é girada quando a luva de travamento é forçada em direção à extremidade distal do dispositivo de liberação pelo suprimento de um fluido hidráulico à câmara expansível.

8. Dispositivo de liberação de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o elemento de conexão compreende um primeiro recesso (113) provido em uma superfície externa do mesmo para prover um pescoço de acabamento.

9. Ferramenta de ajuste de fundo de poço (1) para ajustar um objeto, tal como um tampão, em um furo de poço, a ferramenta de ajuste de fundo de poço estendendo-se entre uma extremidade proximal (1a) adaptada para ser acoplada a uma mola de ferramenta e uma extremidade distal (1b) voltada para o objeto a ser fixado, a ferramenta de ajuste de fundo de poço caracterizada pelo fato de compreender: - um cilindro de curso (20) definindo uma câmara de pistão (201) - um pistão hidráulico (22) sendo disposto deslizavelmente na câmara de pistão para proporcionar uma força na direção longitudinal pelo suprimento de um fluido hidráulico à câmara de pistão, e - uma primeira haste de pistão (21) estendendo-se a partir do pistão hidráulico, em que a ferramenta de ajuste de fundo de poço compreende um dispositivo de liberação (10) como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes, para conectar de forma liberável a haste de pistão com um objeto de fundo de poço.

10. Ferramenta de ajuste de fundo de poço (1) de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de compreender ainda um sistema hidráulico compreendendo uma unidade de bomba acionada por um motor elétrico, a unidade de bomba sendo adaptada para suprir um fluido hidráulico à câmara de pistão e ao espaço expansível do dispositivo de liberação, pelo qual o suprimento do fluido hidráulico ao espaço expansível ativa a luva de travamento.

11. Ferramenta de ajuste de fundo de poço (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 10, caracterizada pelo fato de que a primeira haste de pistão compreende um canal de fluido (211) para suprir o fluido hidráulico ao dispositivo de liberação.

12. Ferramenta de ajuste de fundo de poço (1) de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que o canal de fluido da primeira haste de pistão está em comunicação fluida com a câmara de pistão e o canal de fluido do elemento de base, pelo qual o fluido hidráulico pode ser suprido ao dispositivo de liberação através do canal de fluido da primeira haste de pistão.

13. Ferramenta de ajuste de fundo de poço (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizada pelo fato de que a ferramenta de ajuste de fundo de poço compreende ainda um elemento de travamento (17) compreendendo uma pluralidade de dedos de travamento (171) flexíveis em uma direção radial e adaptados para trancar sobre o recesso na superfície externa do elemento de conexão do dispositivo de liberação quando o pistão hidráulico é empurrado em todo o caminho em direção à extremidade proximal da ferramenta de ajuste de fundo de poço.

14. Ferramenta de ajuste de fundo de poço (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 13, caracterizada pelo fato de que compreende ainda uma unidade de acionamento (40) para acionar toda a ferramenta de ajuste de fundo de poço para frente em um furo de poço (70).

15. Método para desconectar um objeto de fundo de poço, tal como uma ferramenta de assentamento ou tampão, a partir de uma ferramenta de ajuste de fundo de poço, como definida nas reivindicações 9 a 14, o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: - suprir um fluido hidráulico ao dispositivo de liberação, pelo qual a luva de travamento é forçada em direção à extremidade distal do dispositivo de liberação enquanto sendo girada em torno de um eixo longitudinal, - concluir o suprimento de fluido hidráulico ao dispositivo de liberação, pelo qual a mola de liberação força a luva de travamento para uma posição de liberação, permitindo o movimento radial para dentro dos dedos chaves, e - aplicar uma força de tração ao dispositivo de liberação movendo o pistão hidráulico ou puxando toda a ferramenta de ajuste de fundo de poço, pela qual os dedos chaves são forçados a sair do engate com o elemento de conexão.